Firefly Green Fuels transforme les eaux usées traitées en carburant pour avions. Cette matière première est gratuite, abondante et s'apprête à perdre le mode d'élimination qu'elle a utilisé pendant des décennies.
L'aviation est le secteur des transports le plus difficile à décarboner. Les batteries sont trop lourdes pour les vols long-courriers, l'hydrogène ne sera pas produit à grande échelle avant plusieurs années, et les carburants durables existants dépendent pour la plupart de matières premières rares. La recherche d'un carburant bon marché, abondant et véritablement bas carbone se poursuit donc. Une entreprise de Bristol pense que la solution se trouve à la sortie de toutes les stations d'épuration du monde.
Firefly Green Fuels transforme les eaux usées traitées, connues dans le secteur sous le nom de biosolides, en carburant d'aviation durable. L'entreprise construit actuellement sa première usine au Royaume-Uni, à Harwich, et a conclu un contrat d'achat avec Wizz Air d'une valeur avoisinant le milliard de dollars. La matière première utilisée est un résidu que la plupart des gens préfèrent ignorer.
Une matière première trouvée par élimination
Firefly Green Fuels est une entreprise récente, mais la recherche qui l'a fait naître ne l'est pas. James Hygate, son fondateur et PDG, avait créé une première société, Green Fuels, en 2003, qui fabriquait des équipements de production de biocarburants dans plus de 90 pays à partir d'huiles et de graisses usagées. Les limites de cette ressource sont rapidement apparues.
Hygate se souvient avoir rapidement constaté la rareté des matières premières. L'entreprise s'était fixé, selon ses propres termes, « l'objectif ambitieux de décarboner l'aviation » dans son intégralité, un défi de taille. « Nous avons examiné chaque déchet, chaque matériau, chaque procédé », a-t-il déclaré. Chaque option présentait trois inconvénients majeurs : un coût de production trop élevé, une non-conformité aux normes de durabilité ou une complexité excessive.
La biomasse humide revenait sans cesse comme une piste possible. Cette réflexion a conduit l'équipe aux eaux usées, et Hygate s'empresse de rectifier l'idée reçue sur la genèse de cette idée.
« Je ne me suis pas retrouvé un matin assis dans la salle de bain à me dire : “Tiens, je peux transformer ça en carburant”, a-t-il expliqué. « Identifier cette matière première comme étant idéale pour produire de grandes quantités de SAF à bas prix a été un processus long et fastidieux. »
Une voie d'évacuation des déchets sur le point d'être fermée
Les boues d'épuration sont le résidu final de la digestion anaérobie dans les stations d'épuration. Pendant des années, elles ont été épandues sur les champs des agriculteurs. Cette pratique va désormais disparaître, ce qui rend l'arrivée de Firefly à un moment opportun.
« Les méthodes d'élimination actuelles disparaissent à cause des polluants éternels, des microplastiques et des métaux », a déclaré Hygate. « Partout dans le monde, ces méthodes sont progressivement abandonnées, ce qui pose un problème majeur en matière de déchets. »
Ces contaminants proviennent de l'ensemble du réseau d'égouts et non du corps humain. Les boues d'épuration concentrent les substances qui survivent au traitement ; ainsi, les PFAS (les « polluants éternels ») s'y fixent, les microplastiques proviennent des textiles et emballages synthétiques, et les métaux, principalement des rejets industriels. Grâce à des techniques de détection en laboratoire plus performantes et à des réglementations plus strictes, le risque est désormais maîtrisé, et certaines juridictions interdisent totalement l'épandage sur les terres agricoles par crainte que les résidus ne pénètrent dans la chaîne alimentaire.
Les volumes concernés sont considérables. Le Royaume-Uni produit environ 1.1 million de tonnes de matières solides sèches par an, et l'Allemagne, premier producteur de l'UE, environ 1.85 million. Les États-Unis en produisent bien davantage, près de 7 millions de tonnes par an. Chacune de ces tonnes doit désormais être éliminée quelque part.
Au Royaume-Uni, Hygate estime que les biosolides pourraient couvrir environ un tiers des besoins en carburant d'aviation durable (SAF) fixés pour 2040. À l'étranger, les chiffres sont encore plus élevés. Le partenaire américain de Firefly, la société Synagro, spécialisée dans le traitement des biosolides, en transforme 16 millions de tonnes par an. « Si l'on parvenait à convertir cette quantité en carburants liquides, on pourrait doubler la production américaine de SAF », a-t-il déclaré.
Si l'on ajoute les lisiers et autres déchets humides réglementés, le plafond est encore plus élevé. « On pourrait décarboner l'aviation dans son intégralité, ce qui est tout simplement stupéfiant », a déclaré Hygate. « Il y a des millions et des millions de tonnes de ces matières en circulation. »
James Hygate prononce un discours à Ankara à l'occasion de l'annonce de l'accord avec la société d'ingénierie turque Altaca.
L'autocuiseur qui en est le cœur
La conversion repose sur la liquéfaction hydrothermale, ou HTL, un procédé qui remonte aux années 1970. Hygate utilise une analogie courante pour la décrire.
« En résumé, c'est comme une cocotte-minute », a-t-il expliqué. « On y introduit des matières humides, comme de la biomasse humide, qu'on soumet à une pression relativement élevée et à des températures modérées, jusqu'à ce que l'eau réagisse et décompose la matière. »
Le produit obtenu est un biopétrole proche du pétrole brut, auquel s'ajoutent du biochar et de l'eau. Ce biopétrole subit ensuite un hydrotraitement, une étape de raffinage utilisée par l'industrie pétrolière depuis un siècle. Hygate présente ce procédé chimique comme une version accélérée d'un processus naturel.
« Les combustibles fossiles, ce sont aussi des biocarburants, leur formation prend simplement des millions d'années », a-t-il déclaré. « Il s'agit d'un moyen d'accélérer considérablement ce processus. »
Une analyse indépendante menée par l'Université de Cranfield a estimé les économies de carbone à 92 % par rapport au kérosène fossile, sur l'ensemble du cycle de vie. Ce chiffre ne tient pas compte de la capture du carbone. Grâce à la capacité du biochar à fixer le carbone et à la libération de CO₂ captable lors de l'étape HTL, Hygate entrevoit un potentiel de réduction supplémentaire. « Il est possible d'obtenir un carburant neutre en carbone, voire à bilan carbone négatif », a-t-il déclaré.
Pourquoi les matières premières à coût négatif changent la donne financière
La rentabilité de l'opération dépend de la disponibilité actuelle des matières premières. Les compagnies des eaux paient pour l'élimination des boues d'épuration ; un acheteur qui prend en charge ces déchets résout donc un problème de passif croissant. Firefly dispose ainsi d'un intrant à coût négatif, fournissant un produit que les compagnies aériennes achèteront en grande quantité.
Les partenariats mis en place visent à réduire les risques. Firefly a signé un contrat d'achat de 525 000 tonnes de SAF sur 15 ans avec Wizz Air, un accord estimé à près d'un milliard de dollars, qui s'ajoute à un investissement antérieur de 5 millions de livres sterling de la part de la compagnie aérienne.
Le raffinage en aval s'effectue grâce à la technologie de Chevron Lummus Global dans le cadre d'un accord exclusif.
Les unités HTL en amont proviennent de la société d'ingénierie turque Altaca.
L'usine commerciale sera implantée sur le site d'une raffinerie existante à Harwich, appartenant à Haltermann Carless , où Hygate estime que 80 % des infrastructures sont déjà en place.
« Nous avons réduit les risques liés à cette technologie en utilisant une technologie éprouvée », a-t-il déclaré. Une installation de démonstration est en construction et, selon ses propres termes, « devrait être opérationnelle d'ici la fin de l'année ». L'usine d'Harwich vise une production commerciale aux alentours de 2029, grâce à un financement de 40 millions de dollars mené par le fonds SkiesFifty, auquel Boeing participe parmi les investisseurs.
Aperçu du processus
Les matières premières d'abord, le carburant ensuite.
La politique a évolué en faveur de Firefly. Le mandat britannique relatif aux carburants d'aviation durables est déjà en vigueur, et la loi sur les carburants d'aviation durables a été promulguée en mars 2026, instaurant un mécanisme de garantie des revenus qui assure aux producteurs un prix d'exercice fixe sur un contrat de 15 ans. Hygate souhaite un modèle fonctionnant sans ce type de soutien, afin que cette approche puisse se généraliser. « C'est possible dans un marché incitatif, ce qui est essentiel », a-t-il déclaré.
Ce qui distingue Firefly, selon lui, c'est le sens de la demande. Alors que la plupart des entreprises de SAF recherchent des matières premières rares, Firefly reçoit des demandes de fournisseurs souhaitant se débarrasser de ces matériaux.
« Notre activité est axée sur les matières premières », a déclaré Hygate. « Nous recevons des demandes concernant la production de carburant d'aviation durable (SAF). » Des entreprises de services publics aux États-Unis et en Amérique latine, dont la société brésilienne Sanepar, font partie des entreprises intéressées. « Notre mission est de décarboner l'aviation, mais en réalité, nous apportons une solution au problème du traitement des eaux usées. »
Hygate a déjà observé ce phénomène. Green Fuels a connu une forte croissance après une décision de 2003 interdisant l'utilisation d'huiles de cuisson usagées dans l'alimentation animale, ce qui a propulsé du jour au lendemain un déchet sur le marché. Selon lui, les biosolides suivent la même logique, à une échelle bien plus importante. « Nous en produisons tous les jours. Il y en a des quantités considérables », a-t-il déclaré.
Un poids qui vaut la peine d'être porté
Depuis qu'Hygate a identifié le problème et la solution potentielle, il n'a plus pu s'en détacher. « Une fois qu'on a compris qu'on peut régler ce problème de taille, on ne peut plus s'en empêcher », a-t-il déclaré. « Cela vous obsède, c'est un fardeau très lourd à porter. »
L'aviation laisse peu d'options. « On ne peut rien faire d'autre avec l'aviation que les SAF », a-t-il déclaré. « Mais pour l'instant, il n'existe pratiquement pas de SAF de deuxième génération. »
Si les chiffres de Firefly se confirment, un flux de déchets produit quotidiennement dans tous les pays pourrait devenir une source importante de carburant d'aviation à faible teneur en carbone, tout en soulageant le secteur de l'eau d'un problème majeur de gestion des eaux. Ce matériau dont personne ne voulait pourrait bien se révéler une solution énergétique prometteuse.
